O Telescópio Espacial James Webb (JWST) revelou a imagem mais clara já capturada do jato de material que brota do buraco negro supermassivo localizado no coração da galáxia M87. As observações realizadas no infravermelho mostraram detalhes sem precedentes da estrutura do jato, incluindo a confirmação da existência de um contrajato, que se estende na direção oposta, algo que até então era difícil de detectar.
A galáxia M87, situada a 55 milhões de anos-luz da Terra, abriga o buraco negro conhecido como M87*, famoso por ter sido o primeiro a ser fotografado diretamente em 2019. A energia liberada por esse buraco negro alimenta o colossal jato de partículas que agora foi observado com uma precisão impressionante.
Novos detalhes sobre o jato
A imagem do JWST mostra o jato principal como uma estrutura brilhante e linear, que se estende por milhares de anos-luz a partir do núcleo galáctico. A partir de sua extensão, é possível identificar nós de brilho intenso, onde as partículas são aceleradas até velocidades próximas à da luz.
Uma das principais inovações do telescópio foi a captura do contrajato em luz infravermelha, pela primeira vez. Essa estrutura, localizada a cerca de 6.000 anos-luz do buraco negro, é considerada sutil porque sua luz é debilitada pelo movimento de afastamento em velocidade relativística. O estudo, publicado na revista Astronomy and Astrophysics, descreve o contrajato como dois filamentos conectados por um ponto quente, formando um discreto formato de “C”, alinhado com observações anteriores de rádio.
Métodos de análise
A equipe de pesquisa, liderada por Jan Röder do Instituto de Astrofísica da Andaluzia, na Espanha, utilizou a Câmera de Infravermelho Próximo (NIRCam) do Webb para capturar imagens em quatro faixas infravermelhas. Para isolar a emissão do jato, foi necessária a subtração digital da luz proveniente de estrelas e galáxias de fundo. Essa técnica possibilitou a criação do mapa infravermelho mais detalhado da região até agora.
Essas análises minuciosas permitiram investigar a morfologia do jato, que próximo ao núcleo galáctico apresenta uma forma helicoidal. A imagem também mostra uma característica de movimento lento chamada “nó L” e uma região dinâmica conhecida como HST-1, que se divide em duas subestruturas distintas. Isso indica processos complexos que envolvem choques e aceleração de partículas nas proximidades do buraco negro.
Os dados confirmam que a luz emitida pelo jato é fruto da radiação síncrotron, onde partículas carregadas em alta velocidade emitem luz ao girar em torno de campos magnéticos. Ao medir como o brilho varia nas diferentes faixas do infravermelho, a equipe conseguiu rastrear como as partículas ganham energia, esfriam e se movimentam no jato.
Jatos como o de M87 servem como laboratórios naturais para estudar a física de altas energias. Impulsionados por buracos negros supermassivos, eles conseguem aumentar partículas a níveis que não podem ser alcançados em aceleradores terrestres. Compreender sua formação e comportamento é fundamental para desvendar o impacto que esses buracos negros exercem sobre suas galáxias hospedeiras, incluindo a regulação da formação estelar e a dispersão de matéria e energia pelo meio intergaláctico. As observações do JWST representam um avanço significativo nessa investigação.
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